’s Werelds krachtigste supergeleidende magneetsysteem is klaar voor installatie in de experimentele kernfusiereactor ITER.

Kernfusie heeft de belofte om een duurzame, schone en veilige energiebron te zijn. Wetenschappers doen hier dan ook al tientallen jaren onderzoek naar, maar het is tot nu toe nog niet gelukt om een kernfusiereactor te bouwen die daadwerkelijk meer energie produceert dan hij verbruikt. ITER, een grote reactor die in het zuiden van Frankrijk wordt gebouwd en een samenwerking is tussen meer dan dertig landen, moet daar verandering in brengen.

Maar het megaproject wordt geplaagd door vertragingen en kostenoverschrijdingen, en sommige critici betwijfelen zelfs of de reactor nog wel relevant is als hij uiteindelijk operationeel wordt. Toch is er nu goed nieuws. Een cruciaal onderdeel is klaar voor installatie: het gigantische magneetsysteem.

Vorige week meldde ITER dat de zesde en laatste module van de ‘centrale solenoïde’ is afgebouwd en met succes getest. De centrale solenoïde is de krachtigste elektromagneet van de reactor en is zo sterk (13 tesla) dat hij volgens ITER in theorie een vliegdekschip zou kunnen optillen.

Deze magneet gaat samenwerken met zes ringvormige en achttien D-vormige magneten die eerder al voltooid waren. Samen zullen ze ’s werelds krachtigste pulserende, supergeleidende magneetsysteem vormen.

Lees ook:

• Vijf vragen over het Europese kernfusierecord
• Picture Perfect: fusieprestatie

Waarom zijn magneten belangrijk voor kernfusie?

Kernfusiereactoren hebben zulke krachtige elektromagneten nodig om goed te functioneren. Bij kernfusie wordt een gas verhit tot een plasma – een soort hete wolk van elektrische geladen deeltjes. Dit plasma bereikt temperaturen tot wel 150 miljoen graden Celsius. Op deze temperatuur bewegen de deeltjes zo snel dat ze kunnen samensmelten, ofwel fuseren, waarbij veel energie in de vorm van warmte vrijkomt. Kernfusiereacties vormen bijvoorbeeld de energiebron van onze zon. Door deze reacties in een reactor te laten plaatsvinden, is de vrijkomende warmte om te zetten in elektriciteit.

Maar er is wel een probleem: er bestaan geen materialen die bestand zijn tegen de intens hete plasma. Daar komen de magneten om de hoek kijken. Met een krachtig magneetveld kun je namelijk een soort onzichtbare kooi creëren die het elektrisch geladen plasma in bedwang houdt en voorkomt dat het de de binnenwand van de donutvormige reactor (een tokamak) aanraakt.

Als ITER eenmaal af en operationeel is (naar verwachting ergens tussen 2030 en 2040, en misschien zelfs later), hopen wetenschappers dat hij met een energie-input van 50 megawatt ongeveer 500 megawatt gaat produceren. Die energie gaat overigens niet naar het stroomnet. ITER is alleen bedoeld om te onderzoeken of het technisch mogelijk is om meer energie te halen uit kernfusie dan erin gaat.

Specs van de centrale solenoïde

Bronnen: ITER, De Ingenieur

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!